JP2020191043A - Abnormality detector, abnormality detection server, and abnormality detection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、異常検出装置、異常検出サーバ及び異常検出方法に関する。 The present invention relates to an abnormality detection device, an abnormality detection server, and an abnormality detection method.
従来、加工中に加工負荷が急に大きくなったり小さくなったりすることは正常加工時でもよくある。このため、加工中に加工負荷を表示するだけでは当該加工が加工異常か否かを判別することは難しい。
制御装置では、例えば加工負荷トルクを監視し、この加工負荷が一定以上になったとき、あるいは加工負荷と基準データとの差が一定以上となったときに、アラームを出力して、加工の中断、又は切削送り速度を下げて負荷を軽減させること等が知られている。
そうすることで、工具の損傷を防ぐとともに、ワークの加工不良を防止している。
このような加工負荷の監視方法を実施するために、予めワークの試切削を行って、その試切削での加工負荷のデータを一定時間ごとにサンプリングデータとして採取し、次に実切削時において、前記サンプリングデータである基準データと実測データとを一定時間ごとに比較して、加工負荷を監視する加工負荷監視方法が知られている。
なお、前述した従来の加工負荷監視方式においては、サンプリングデータである各試切削時における加工負荷は、その試切削時の工具、ワークのばらつき、切削油等のさまざまな要因により変化する可能性が高い。このため、基準データを一回の試切削により求める場合、かならずしも、該基準データが該切削における正確な加工負荷を表しているとは限らないため、加工負荷の監視のための基準データのばらつきにより、正確な判定ができない場合が生じる。
Conventionally, it is often the case that the machining load suddenly increases or decreases during machining even during normal machining. Therefore, it is difficult to determine whether or not the machining is abnormal only by displaying the machining load during machining.
The control device monitors, for example, the machining load torque, outputs an alarm when the machining load exceeds a certain level, or when the difference between the machining load and the reference data exceeds a certain level, and interrupts the machining. Or, it is known that the cutting feed speed is reduced to reduce the load.
By doing so, damage to the tool is prevented and processing defects of the workpiece are prevented.
In order to carry out such a machining load monitoring method, a trial cutting of the work is performed in advance, and the machining load data in the trial cutting is collected as sampling data at regular intervals, and then at the time of actual cutting, A machining load monitoring method is known in which the reference data, which is the sampling data, and the actual measurement data are compared at regular intervals to monitor the machining load.
In the conventional machining load monitoring method described above, the machining load at each trial cutting, which is sampling data, may change due to various factors such as tools, workpiece variations, cutting oil, etc. at the time of the trial cutting. high. Therefore, when the reference data is obtained by one trial cutting, the reference data does not always represent the accurate machining load in the cutting, and therefore, due to the variation of the reference data for monitoring the machining load. , There may be cases where accurate judgment cannot be made.
この点、特許文献1には、工作機械の加工負荷を監視する加工負荷監視方式において、試切削時の複数回の加工負荷のサンプリングデータから、加工負荷の基準データを平均値によって求めるとともに、その分散を求め、その分散の値を用いてサンプリングデータのばらつきに応じた閾値を設定し、基準データと加工負荷の実測データとを一定時間ごとに比較して、その差が閾値を超えたか否かを検出することで、加工負荷を監視する加工負荷監視方式が開示されている。
特許文献1に開示された加工負荷監視方式では、試切削時の複数回の加工負荷のサンプリングデータから求めた加工負荷の基準データに基づいて、実切削時における加工負荷を監視する監視方式が採用される。すなわち、複数のワークに対してそれぞれ同一の切削加工を繰り返し行う場合に、それぞれの切削加工時における加工負荷を同一の基準データと比較することがなされている。
しかしながら、複数のワークに対してそれぞれ同一の切削加工を繰り返し行う場合、最初のワークを切削加工したときの工作機械の状態(例えば、工具の摩耗状態)と、繰り返し切削加工を行った後に次のワークを切削加工するときの工作機械の状態と、が必ずしも同じ状態ではないことが推定される。そうすると、特許文献1に開示された基準データは、例えば、最初の方のワークを切削加工するときに得られる実測データとの比較には適しているが、繰り返し切削加工を行った後に、次のワークを切削加工するときに得られる実測データとの比較には、必ずしも適していない可能性がある。
また、特許文献1に開示された加工負荷監視方式では、例えば加工負荷が閾値を超えたことを検出した場合に、どのようにしてその事象をユーザに対して通知するのか、具体的に開示されていない。
また、特許文献1に開示された加工負荷監視方式では、例えば、外乱負荷トルクを推定するオブザーバにより推定される、加工負荷のみを監視するものであり、他の物理量についての観測について開示されていない。さらに、例えば、平均、分散等の統計値を算出するための期間についても、例えば、工具の摩耗状態を示す条件(例えば、工具の累積使用時間、工具の使用回数、工具の累積実切削時間等の条件)とは無関係に、一律に統計値を算出している。
In this regard,
In the machining load monitoring method disclosed in
However, when the same cutting process is repeatedly performed on a plurality of workpieces, the state of the machine tool when the first workpiece is machined (for example, the wear state of the tool) and the next state after the repeated cutting process are performed. It is presumed that the state of the machine tool when cutting the work is not necessarily the same. Then, the reference data disclosed in
Further, in the machining load monitoring method disclosed in
Further, in the machining load monitoring method disclosed in
例えば、複数のワークに対してそれぞれ同一の加工ステップを繰り返し行う場合、それぞれの加工状態に適した方式で、それぞれの加工ステップにおいて加工異常が発生したか否かを判別できることが望まれる。 For example, when the same machining step is repeatedly performed on a plurality of workpieces, it is desired to be able to determine whether or not a machining abnormality has occurred in each machining step by a method suitable for each machining state.
(1) 本開示の一態様である異常検出装置は、制御装置において実行される、1つ以上の加工ステップからなる加工指令における異常を検出するため、前記加工指令の実行時に所定の時間間隔で取得される前記加工ステップにおける加工状態を示す物理量を、前記物理量を取得した時刻情報とともに、前記加工ステップの加工実行情報として収集する加工状態収集部と、前記加工状態収集部により収集される前記加工実行情報を記憶部に記録する加工実行情報記録部と、任意の1つの前記加工ステップに対して、前記加工ステップと同一の加工ステップを複数回実行し、前記記憶部に複数回記録された前記加工ステップと同一の加工ステップの加工実行情報の集合から、前記任意の1つの前記加工ステップの加工実行情報の平均的な物理量の時間変化である平均パターンを算出するのに適切な前記加工ステップと同一の加工ステップの加工実行情報の部分集合を選択する選択部と、前記選択部により選択された前記加工実行情報の部分集合に基づいて、前記任意の1つの前記加工ステップの加工実行情報の平均パターンを算出する平均パターン算出部と、前記任意の1つの前記加工ステップを実行して取得される前記加工ステップの加工実行情報である対象加工実行情報を、前記平均パターン算出部により算出された前記平均パターンと比較して、前記任意の1つの前記加工ステップの実行時の異常を検出する異常検出部と、を備える。 (1) The abnormality detection device according to one aspect of the present disclosure detects an abnormality in a machining command consisting of one or more machining steps executed in the control device, so that the abnormality detection device is executed at a predetermined time interval when the machining command is executed. The machining state collecting unit that collects the acquired physical quantity indicating the machining state in the machining step as the machining execution information of the machining step together with the time information when the physical quantity is acquired, and the machining that is collected by the machining state collecting section. The machining execution information recording unit that records the execution information in the storage unit and the machining step that is the same as the machining step are executed a plurality of times for any one of the machining steps, and the machining steps recorded in the storage section are recorded a plurality of times. From a set of machining execution information of the same machining step as the machining step, the machining step suitable for calculating an average pattern which is a time change of an average physical quantity of the machining execution information of any one of the machining steps. An average of the machining execution information of any one of the machining steps based on a selection unit that selects a subset of machining execution information of the same machining step and a subset of the machining execution information selected by the selection unit. The average pattern calculation unit that calculates a pattern and the target processing execution information that is the processing execution information of the processing step acquired by executing the arbitrary one processing step are calculated by the average pattern calculation unit. An abnormality detection unit for detecting an abnormality during execution of the arbitrary one processing step as compared with an average pattern is provided.
(2) 本開示の一態様である異常検出サーバは、(1)に記載の異常検出装置を備え、前記制御装置と通信接続される。 (2) The abnormality detection server according to one aspect of the present disclosure includes the abnormality detection device according to (1), and is communicated with the control device.
(3) 本開示の一態様である異常検出方法は、制御装置において実行される、1つ以上の加工ステップからなる加工指令における異常を検出するため、前記加工指令の実行時に所定の時間間隔で取得される前記加工ステップにおける加工状態を示す物理量を、前記物理量を取得した時刻情報とともに、前記加工ステップの加工実行情報として収集する加工状態収集ステップと、前記加工状態収集ステップにおいて収集される加工実行情報を記憶部に記録する加工実行情報記録ステップと、任意の1つの前記加工ステップに対して、前記加工ステップと同一の加工ステップを複数回実行し、前記記憶部に複数回記録された前記加工ステップと同一の加工ステップの加工実行情報の集合から、前記任意の1つの前記加工ステップの加工実行情報の平均的な物理量の時間変化である平均パターンを算出するのに適切な前記加工ステップと同一の加工ステップの加工実行情報の部分集合を選択する選択ステップと、前記選択ステップにおいて選択された前記加工実行情報の部分集合に基づいて、前記任意の1つの前記加工ステップの加工実行情報の平均パターンを算出する平均パターン算出ステップと、前記任意の1つの前記加工ステップを実行して取得される前記加工ステップの加工実行情報である対象加工実行情報を、前記平均パターン算出ステップにおいて算出された前記平均パターンと比較して、前記任意の1つの前記加工ステップの実行時の異常を検出する異常検出ステップと、をコンピュータが実行する。 (3) In the abnormality detection method according to one aspect of the present disclosure, in order to detect an abnormality in a machining command consisting of one or more machining steps executed in a control device, an abnormality is detected at a predetermined time interval when the machining command is executed. A machining state collection step that collects the acquired physical quantity indicating the machining state in the machining step as machining execution information of the machining step together with the time information when the physical quantity is acquired, and a machining execution that is collected in the machining state collection step. The processing execution information recording step of recording information in the storage unit and the processing of the same processing step as the processing step are executed a plurality of times for any one processing step, and the processing is recorded a plurality of times in the storage unit. Same as the machining step suitable for calculating an average pattern which is a time change of an average physical quantity of the machining execution information of any one of the machining steps from a set of machining execution information of the same machining step as the step. Based on the selection step that selects a subset of the machining execution information of the machining step and the subset of the machining execution information selected in the selection step, an average pattern of the machining execution information of the arbitrary one of the machining steps. The average pattern calculation step for calculating the above and the target machining execution information which is the machining execution information of the machining step acquired by executing the arbitrary one machining step, and the average calculated in the average pattern calculation step. A computer executes an abnormality detection step of detecting an abnormality at the time of executing the arbitrary one processing step as compared with the pattern.
一態様によれば、例えば、複数のワークに対してそれぞれ同一の加工ステップを繰り返し行う場合、それぞれの加工状態に適した方式で、それぞれの加工ステップにおいて加工異常が発生したか否かを判別できる異常検出装置を提供することができる。 According to one aspect, for example, when the same machining step is repeatedly performed on a plurality of workpieces, it is possible to determine whether or not a machining abnormality has occurred in each machining step by a method suitable for each machining state. Anomaly detection devices can be provided.
以下、本発明の実施形態の一例について説明する。本実施形態では、工作機械の制御装置1として、数値制御装置1を例示する。なお、工作機械は、例えば5軸加工機を例示するが、これに限られない。例えば、3軸加工機でもよい。
また、本実施形態では、工作機械が切削加工機又は研削加工機の場合を例示しているが、これに限られない。工作機械が放電加工機である場合には例えば印可電圧又は電流に関する物理量を、レーザー加工機又はウォータージェット加工機である場合には例えばレーザー出力又は水圧に関する物理量を、射出成型機である場合には加熱温度又は射出圧力に関する物理量等を、それぞれ、各工作機械における、後述する加工実行情報として用いることで、同様に任意の1つの加工ステップ実行時に異常が発生したか否かを検出することができる。
Hereinafter, an example of the embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the
Further, in the present embodiment, the case where the machine tool is a cutting machine or a grinding machine is illustrated, but the present invention is not limited to this. If the machine tool is an electric discharge machine, for example, a physical quantity related to applied voltage or current, if it is a laser machine tool or a water jet machine, for example, a physical quantity related to laser output or water pressure, if it is an injection molding machine, for example. By using the physical quantity related to the heating temperature or the injection pressure as the machining execution information described later in each machine tool, it is possible to similarly detect whether or not an abnormality has occurred during the execution of any one machining step. ..
本実施形態に係るシステムは、図1に示すように数値制御装置1と、異常検出装置2と、を含む。異常検出装置2は、1つ又は複数の加工ステップで構成される加工指令を実行する数値制御装置1において、任意の1つの加工ステップ実行時に異常が発生したか否かを加工後又は加工中に検出するものである。図1に示すように、数値制御装置1と、異常検出装置2と、は相互接続される。ここで、相互接続方式としては、異常検出装置2がインタフェース部(図示せず)を介して数値制御装置1に直接接続してもよい。また、異常検出装置2が、例えばネットワークを介して数値制御装置1に通信接続してもよい。あるいは、異常検出装置2が数値制御装置1に含まれるようにしてもよい。あるいは、異常検出装置2の備える、後述する機能ブロックの一部が数値制御装置1に含まれるようにしてもよい。
異常検出装置2を説明する前に、数値制御装置1について説明する。
The system according to the present embodiment includes a
Before explaining the
図2は、本実施形態に係る数値制御装置1の要部のハードウェア構成を示すブロック図である。
数値制御装置1において、制御部としてのCPU11は、数値制御装置1の全体を制御するプロセッサである。CPU11は、記憶部としてのROM12に格納されたシステムプログラムを、バス20を介して読み出し、このシステムプログラムに従って数値制御装置1の全体を制御する。
記憶部としてのRAM13には、一時的な計算データ、表示データ、及び表示器/MDIユニット70を介してオペレータが入力した各種データが格納される。また、一般にRAMへのアクセスはROMへのアクセスよりも高速であることから、CPU11は、ROM12に格納されたシステムプログラムを予めRAM13上に展開しておき、RAM13からシステムプログラムを読み込んで実行してもよい。
記憶部としての不揮発性メモリ14は、磁気記憶装置、フラッシュメモリ、MRAM、FRAM(登録商標)、EEPROM、又はバッテリでバックアップされるSRAM若しくはDRAM等であり、数値制御装置1の電源がオフされても記憶状態が保持される不揮発性メモリとして構成される。不揮発性メモリ14には、インタフェース15、表示器/MDIユニット70又は通信部27を介して入力された加工プログラム等が記憶される。
FIG. 2 is a block diagram showing a hardware configuration of a main part of the
In the
The
The
ROM12には、加工プログラムの作成及び編集のために必要とされる編集モードの処理や自動運転のための処理を実施するための各種システムプログラムが予め書き込まれている。
各種加工プログラムは、インタフェース15、表示器/MDIユニット70又は通信部27を介して入力され、不揮発性メモリ14に格納される。
なお、ROM12、RAM13、及び不揮発性メモリ14を記憶部ともいう。
インタフェース15は、数値制御装置1と外部機器72とを接続する。外部機器72からは、加工プログラム及び各種パラメータ等が数値制御装置1に読み込まれる。また、数値制御装置1内で編集された加工プログラムは、外部機器72を介して外部記憶手段に記憶させることができる。インタフェース15の具体例としては、RS232C、USB、SATA、PCカードスロット、CFカードスロット、SDカードスロット、イーサネット(登録商標)、Wi−Fi等が挙げられる。インタフェース15は、表示器/MDIユニット70上に存在してもよい。外部機器72の例としては、コンピュータ、USBメモリ、CFast、CFカード、SDカード等が挙げられる。
Various system programs for executing the processing of the editing mode required for creating and editing the machining program and the processing for automatic operation are written in the
Various machining programs are input via the
The
The
PMC(Programmable Machine Controller)16は、数値制御装置1に内蔵されたシーケンスプログラムにより、工作機械の補助装置(例えば、工具交換用のロボットハンドといったアクチュエータを含む自動工具交換装置)にI/Oユニット17を介して信号を出力し制御する。また、PMC16は、工作機械の本体に配備された操作盤71の各種スイッチ等の信号を受け、必要な信号処理をした後、CPU11に渡す。なお、PMC16は、一般に、PLC(Programmable Logic Controller)とも呼ばれる。
操作盤71は、PMC16に接続される。操作盤71は、手動パルス発生器等を備えていてもよい。
表示部としての表示器/MDIユニット70は、ディスプレイ701、及びキーボード若しくはタッチパネル702等の操作部を備えた手動データ入力装置である。インタフェース18は表示用の画面データを表示器/MDIユニット70のディスプレイ701に送るほか、表示器/MDIユニット70の操作部からの指令及びデータを受けてCPU11に渡す。
The PMC (Programmable Machine Controller) 16 uses a sequence program built in the
The
The display /
X、Y、Z、B、Cの各軸の軸制御回路30〜34は、プロセッサやメモリ等で構成され、CPU11からの各軸の移動指令量を受けて、各軸の指令をサーボアンプ40〜44に出力する。サーボアンプ40〜44はこの指令を受けて、X、Y、Z、B、Cの各軸のサーボモータ50〜54を駆動する。各軸のサーボモータ50〜54は位置検出用のパルスエンコーダを内蔵し、このパルスエンコーダからの位置信号がパルス列としてフィードバックされる。なお、位置検出器としてリニアスケールを用いてもよい。また、このパルス列をF/V(周波数/速度)変換することにより、速度フィードバック信号を生成することができる。そして、位置・速度フィードバック信号を軸制御回路30〜34にフィードバックすることで、プロセッサにより位置・速度のフィードバック制御が行われる。
The
主軸制御回路(「スピンドル制御回路」もいう)60もプロセッサやメモリ等で構成され、CPU11からの主軸回転指令を受け、主軸アンプ(「スピンドルアンプ」ともいう)61に主軸速度信号(「スピンドル速度信号」ともいう)を出力する。主軸アンプ61は、この主軸速度信号を受けて、主軸モータ(「スピンドルモータ」ともいう)62を指令された回転速度で回転させ、工具を駆動する。
主軸モータ62には、歯車又はベルト等でパルスエンコーダが結合され、パルスエンコーダ63が主軸の回転に同期して帰還パルスを主軸制御回路60にフィードバックし、主軸制御回路60のプロセッサは速度制御処理を行う。
The spindle control circuit (also referred to as "spindle control circuit") 60 is also composed of a processor, memory, etc., receives a spindle rotation command from the
A pulse encoder is coupled to the
異常検出装置2は、1つ又は複数の加工ステップで構成される加工指令を複数回実行する数値制御装置1において、任意の1つの加工ステップ実行時に異常が発生したか否かを加工後又は加工中に検出する。以下、異常が発生したか否かを検出する対象となる任意の1つの加工ステップを「異常検出対象の加工ステップ」又は「分析対象加工ステップ」ともいう。
このため、異常検出装置2は、数値制御装置1により実行される加工指令に含まれる任意の加工ステップにおいて、例えばセンシング手段により取得される加工実行情報である物理量と時刻情報とを当該加工ステップに紐づけて収集する機能、当該加工ステップと同じ加工形状及び同じ加工方法の加工ステップにおいて取得される加工実行情報を例えば、ある期間分収集して、加工ステップごとに収集した加工実行情報の集合から最適な部分集合を選択して、異常検出対象の加工ステップにおける異常の有無を判定するための平均的な物理量の時間変化である平均パターンを算出する機能、異常検出対象の加工ステップにおける加工実行情報と当該加工ステップの平均パターンとを比較する機能、比較結果が所定の閾値以上に乖離しているか否かを検出する機能、比較結果が所定の閾値以上に乖離している場合に当該加工ステップにおいて加工異常が発生したと判定する機能、及び異常が発生したと判定した場合に乖離している領域を識別表示する機能を含む、異常検出機能を備える。異常検出機能の詳細については、後述する。
The
Therefore, in the arbitrary machining step included in the machining command executed by the
異常検出機能について説明する前に、本実施形態における、加工形状、加工指令、加工ステップ、及び加工実行情報について説明する。 Before explaining the abnormality detection function, the machining shape, the machining command, the machining step, and the machining execution information in the present embodiment will be described.
加工形状とは、例えばユーザによりCAD(Computer-Aided Design)を用いて設計される被加工物(「ワーク」ともいう)の加工後の形状を指す。 The processed shape refers to a shape after processing of a work piece (also referred to as a “work”) designed by a user using CAD (Computer-Aided Design), for example.
加工指令とは、例えばCADによって設計された加工形状データ等から、ユーザによりCAM(Computer-Aided Manufacturing)を用いて作成される、ワークを加工形状に加工するための加工指令情報を指す。加工指令は、例えば、加工形状、切削条件、ストラテジ、アプローチ方法、及びリトラクト方法等といった加工内容の設定等を含む。具体的には、加工指令は、後述するように、1種類の工具で1種類の加工形状を加工する単位を加工ステップとした場合における単数又は複数の加工ステップの情報(第1加工ステップから第N(Nは任意の自然数)加工ステップまでの情報)を含む。 The machining command refers to machining command information for machining a workpiece into a machining shape, which is created by a user using CAM (Computer-Aided Manufacturing) from, for example, machining shape data designed by CAD. The machining command includes, for example, setting of machining contents such as machining shape, cutting conditions, strategy, approach method, retract method, and the like. Specifically, as will be described later, the machining command provides information on a single or a plurality of machining steps (from the first machining step to the first machining step) when the unit for machining one type of machining shape with one type of tool is a machining step. N (N is an arbitrary natural number) Information up to the machining step) is included.
図3Aは、加工ステップに含まれる加工内容に係る情報の例を示す図である。前述したように、加工ステップとは、1種類の工具で1種類の加工形状を加工する単位であって、図3Aを参照すると、加工ステップには、例えば加工ステップ番号、加工ステップ開始日時、加工ステップ終了日時、工具番号、加工形状、加工フィーチャ、被加工物の材質、切削条件、加工方法(例えばアプローチ方法、及びリトラクト方法)といった加工内容の設定、CAMトレランス、表面粗さ、幾何公差、及び寸法公差を含む加工要求情報等、が含まれる。なお、加工内容に係る情報はこれらに限られない。例えば、加工内容に係る情報として、主軸回転数、切削送り速度、1刃当たりの送り量、切込深さ、切削幅、及び工具パス等の情報が含まれてもよい。
このように、加工指令は1つ又は複数の加工ステップで構成されており、各加工ステップには加工形状と加工方法が記述されており、数値制御装置1は当該加工指令を実行することで工作機械に加工処理を行わせることができる。
FIG. 3A is a diagram showing an example of information related to the processing content included in the processing step. As described above, the machining step is a unit for machining one type of machining shape with one type of tool. With reference to FIG. 3A, the machining step includes, for example, a machining step number, a machining step start date and time, and machining. Setting of machining contents such as step end date and time, tool number, machining shape, machining features, material of workpiece, cutting conditions, machining method (for example, approach method and retract method), CAM tolerance, surface roughness, geometrical tolerance, and Processing request information including dimensional tolerances, etc. are included. The information related to the processing content is not limited to these. For example, the information related to the machining content may include information such as the spindle speed, the cutting feed rate, the feed amount per blade, the cutting depth, the cutting width, and the tool path.
In this way, the machining command is composed of one or a plurality of machining steps, and the machining shape and the machining method are described in each machining step, and the
図3Bは、加工実行情報に含まれるデータの例を示す図である。図3Bを参照すると、加工実行情報には、例えば、加工指令情報、工作機械番号、加工指令開始日時、加工指令終了日時等が含まれる。また、加工ステップごとに、数値制御装置1により工作機械で加工指令を実行させる都度、所定のサンプリングタイムごとに取得(又は測定)される、当該加工指令に基づいた加工実行時の加工状態とそのときの時刻情報とが含まれる。
具体的には、加工実行情報は、数値制御装置1により加工指令実行時に得られる工作機械における加工状態に係る情報、例えばサーボ情報、各種センサデータ情報、リソース情報(工具使用時間等)等を含む。
加工実行情報は、1種類の工具で1種類の加工形状を加工する加工ステップごとに対応づけることができる。そうすることで、同じ加工指令を実行する回数と同じ数の加工実行情報を同じ加工ステップ(すなわち、同じ工具で同じ加工形状を加工する加工ステップ)に対応づけることができる。前述したように、加工実行時の状態は、所定のサンプリング周期で取得されることから、同じ加工ステップの加工実行情報を、該加工ステップの開始時刻から終了時刻までの各サンプリング時刻における加工実行時の状態に基づいて統計処理をすることができる。
本実施形態に係る異常検出装置2は、以上のようにして取得される、一つの加工ステップを複数回実行した場合に、それぞれの実行に対応づけられる複数の加工実行情報から、異常検出対象となる加工ステップに基づいて、適切な部分集合を選択して、例えば当該加工ステップの平均パターンを算出し、この平均パターンと、異常検出対象となる加工ステップを実行した際に得られる当該加工ステップの加工実行情報と、を比較することを前提とする。
したがって、異常検出装置2により算出される加工ステップの平均パターンは、固定されたものではない。例えば、加工指令を複数回実行した場合に、加工指令に含まれる加工ステップも複数回実行される。この場合、i回目(i>1)に実行される加工ステップ(i)を異常検出対象とした場合に算出される平均パターン(i)とj回目(j>i)に実行される加工ステップ(j)を異常検出対象とした場合に算出される平均パターン(j)とは、必ずしも同じ値になるものではない。
FIG. 3B is a diagram showing an example of data included in the machining execution information. With reference to FIG. 3B, the machining execution information includes, for example, machining command information, machine tool number, machining command start date and time, machining command end date and time, and the like. In addition, the machining state at the time of machining based on the machining command, which is acquired (or measured) at a predetermined sampling time each time the machining command is executed by the machine tool by the
Specifically, the machining execution information includes information related to the machining state in the machine tool obtained when the machining command is executed by the
Machining execution information can be associated with each machining step in which one type of machining shape is machined with one type of tool. By doing so, it is possible to associate the same number of machining execution information as the number of times the same machining command is executed with the same machining step (that is, the machining step of machining the same machining shape with the same tool). As described above, since the state at the time of machining execution is acquired at a predetermined sampling cycle, the machining execution information of the same machining step is obtained at the time of machining execution at each sampling time from the start time to the end time of the machining step. Statistical processing can be performed based on the state of.
The
Therefore, the average pattern of machining steps calculated by the
<加工実行情報>
次に、本実施形態における加工実行情報の一例について説明する。以下では、加工実行情報に含まれる物理量として、センシング手段により取得される、主軸ロードメータ値、主軸トルク値、各軸サーボトルク値、各軸サーボ位置、及び加工した際のリソース情報(工具使用時間等)を例示する。
<Processing execution information>
Next, an example of processing execution information in this embodiment will be described. In the following, as the physical quantities included in the machining execution information, the spindle load meter value, the spindle torque value, each axis servo torque value, each axis servo position, and the resource information (tool usage time) acquired by the sensing means are used. Etc.) are illustrated.
主軸ロードメータ値としては、例えば工作機械の運転時のあるモータ速度における出力を、モータに最大電流を供給したときの最大出力で除算した最大出力基準ロードメータ値、及び/又はモータを無限時間出力可能な連続定格出力で除算した連続定格出力基準ロードメータ値を測定するようにしてもよい。 The spindle load meter value is, for example, the maximum output reference load meter value obtained by dividing the output at a certain motor speed during operation of a machine tool by the maximum output when the maximum current is supplied to the motor, and / or the motor is output for an infinite time. The continuous rated output reference load meter value divided by the possible continuous rated output may be measured.
主軸トルク値としては、例えば、主軸制御回路60に外乱推定オブザーバ(図示せず)を組み込むことによって、主軸モータ62にかかる主軸トルクを測定することができる。なお、主軸トルクの測定は、これに限られない。例えば、主軸モータ62に流れる駆動電流によって主軸モータ62にかかる主軸トルクを測定するようにしてもよい。さらには、特別にトルクセンサを追加して主軸トルクを測定するようにしてもよい。
As the spindle torque value, for example, by incorporating a disturbance estimation observer (not shown) in the
同様に、各軸サーボトルク値(工具送り軸のX,Y,Z軸のサーボモータ50〜52にかかる各軸サーボトルク(各軸負荷トルク))についても、工具送り軸のX,Y,Z軸のサーボモータ50〜52を駆動制御する軸制御回路30〜32に外乱推定オブザーバ(図示せず)を組み込むことによって、このオブザーバによって各サーボモータ50〜52に加わる各軸サーボトルク(負荷トルク)を測定することができる。なお、工具送り軸のX,Y,Z軸の各サーボモータの駆動電流を測定し、この駆動電流によって各軸サーボトルクを推定してもよい。さらにはトルクセンサを付加して、各軸のサーボモータに加わる各軸サーボトルク(負荷トルク)を測定するようにしてもよい。
Similarly, for each axis servo torque value (each axis servo torque (each axis load torque) applied to the X, Y, Z
各軸のサーボ位置情報は、例えば各軸のサーボモータ50〜52の内蔵するパルスエンコーダからの位置フィードバック信号によって測定するようにしてもよい。
The servo position information of each axis may be measured by, for example, a position feedback signal from a pulse encoder built in the
また、加工した際のリソース情報(工具使用時間等)としては、加工ステップごとに、使用された工具情報、及び工具使用時間を測定するようにしてもよい。 Further, as the resource information (tool usage time, etc.) at the time of machining, the tool information used and the tool usage time may be measured for each machining step.
<異常検出機能>
次に、異常検出装置2の備える異常検出機能について説明する。
異常検出装置2は、制御部21と、記憶部22とを備え、さらに、各種の入出力及び通信デバイスを備えていてよい。
<Abnormality detection function>
Next, the abnormality detection function provided in the
The
制御部21は、異常検出装置2の全体を制御する部分であり、例えば記憶部22に記憶されたソフトウェア(異常検出プログラム)を読み出して実行することにより、本実施形態における各種機能を実現する。制御部21は、CPUであってよい。
また、制御部21は、加工状態収集部211と、加工実行情報記録部212と、選択部213と、平均パターン算出部214と、異常検出部215と、出力部216と、を備える。
The
Further, the
記憶部22は、ハードウェア群を異常検出装置2として機能させるための各種プログラム、及び各種データ等の記憶領域であり、ROM、RAM、フラッシュメモリ又はハードディスクドライブ(HDD)等であってよい。
図1は、制御部11の機能構成を示すブロック図である。図1を参照すると、制御部21は、加工状態収集部211と、加工実行情報記録部212と、選択部213と、平均パターン算出部214と、異常検出部215と、出力部216と、を備え、これらの各機能部により、異常検出対象の加工ステップ中に測定される加工実行情報から加工異常を検出した場合、加工異常を検出した時点及び/又は箇所を、ユーザが容易に把握することを可能とする。
The
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of the
<加工状態収集部211>
加工状態収集部211は、数値制御装置1が加工指令に含まれる1つ以上の各加工ステップを実行すると、例えばセンシング手段により所定の時間間隔(サンプリングタイム)で取得される各加工ステップにおける加工状態を示す物理量(例えば、前述の主軸ロードメータ値、主軸トルク値、各軸サーボトルク値、各軸サーボ位置等)を、取得した時刻情報(サンプリング時刻)とともに、当該加工ステップの加工実行情報として収集する。
なお、加工状態収集部111は、加工実行情報として、さらに各加工ステップにおけるリソース情報(例えば、前述の工具の工具番号及び当該工具の工具使用時間等)を取得するようにしてもよい。
<Processing
When the
The machining state collecting unit 111 may further acquire resource information (for example, the tool number of the above-mentioned tool and the tool usage time of the tool) in each machining step as machining execution information.
<加工実行情報記録部212>
加工実行情報記録部212は、加工状態収集部111が加工ステップごとに収集する加工実行情報を、例えば当該加工ステップの加工ステップ番号に紐づけて記憶部22に記録する。なお、当該加工ステップの実行が、例えば、通算何回目の実行であるか、回数を示す管理情報を記録してもよい。あるいは、当該加工ステップを実行した日時情報を記録するようにしてもよい。
加工実行情報記録部212は、さらに各加工ステップにおいて使用される工具の工具番号及び当該工具の使用時間を加工ステップの加工ステップ番号Cnに紐づけて記憶部22に記録することができる。なお、工具使用状態(工具使用中、又は工具不使用)を示すリソース使用情報を適宜(例えば、サンプリング時刻ごとに)記録するようにしてもよい。そうすることで、例えば、当該加工ステップに使用する工具の累積工具使用時間を記録することができる。
なお、後述するように、加工実行情報として、累積工具加工時間に換えて、例えば、累積切削エネルギー、累積実切削時間、切削負荷、工具の摩耗状態、また工具の使用回数等を記録するようにしてもよい。
<Processing execution
The machining execution
The machining execution
As will be described later, instead of the cumulative tool machining time, for example, the cumulative cutting energy, the cumulative actual cutting time, the cutting load, the wear state of the tool, the number of times the tool is used, etc. are recorded as the machining execution information. You may.
図4A及び図4Bは、加工実行情報を記録する加工状態テーブルの一例を示す図である。ここで、加工指令が1つ以上(N個)の加工ステップCn(1≦n≦N)を含み、各加工ステップCnの各サンプリング時刻Tn(i)(1≦i≦M)における1つの物理量をDn(i)、工具使用状態On(i)とすると、図4Aに示すように、1つの加工ステップCn(1≦n≦N)に対応して各サンプリング時刻Tn(i)で収集される、加工状態を示す物理量Dn(i)、及び工具使用状態を示すリソース使用情報On(i)をテーブル形式により、例えば記憶部22に記録することができる。
4A and 4B are diagrams showing an example of a machining state table for recording machining execution information. Here, one physical quantity at each sampling time Tn (i) (1 ≦ i ≦ M) of each machining step Cn including one or more (N) machining steps Cn (1 ≦ n ≦ N). Is Dn (i) and the tool usage state On (i), and as shown in FIG. 4A, the samples are collected at each sampling time Tn (i) corresponding to one machining step Cn (1 ≦ n ≦ N). , The physical quantity Dn (i) indicating the machining state, and the resource usage information On (i) indicating the tool usage state can be recorded in the
さらに、加工実行情報記録部212は、当該加工指令を複数回(K回:1<K)実行することに伴い、(例えば、当該加工指令を実行すると、当該加工ステップを1回実行する場合)同一加工ステップCnに対して、K個の加工実行情報を紐づけることができる。
より具体的には、当該加工指令をj回目(1≦j≦K)に実行して収集した、加工ステップCnの加工実行情報Cn(j)は、図4Bに示すように、各サンプリング時刻Tn(i)(1≦i≦M)における1つの物理量をDn(i,j)、工具使用状態On(i,j)と表すことができる。
このように、加工指令を複数回実行することに伴い、当該加工指令に含まれる加工ステップが複数回実行され、加工ステップが実行されるごとに、記憶部22に当該加工ステップに係る加工実行情報が、実行された順に複数個記録される。このように記憶部22には、同一の加工ステップに係る加工実行情報が、実行された順に複数個蓄積される。
Further, the machining execution
More specifically, the machining execution information Cn (j) of the machining step Cn collected by executing the machining command at the jth time (1 ≦ j ≦ K) is obtained at each sampling time Tn as shown in FIG. 4B. (I) One physical quantity in (1 ≦ i ≦ M) can be expressed as Dn (i, j) and the tool usage state On (i, j).
As described above, when the machining command is executed a plurality of times, the machining step included in the machining command is executed a plurality of times, and each time the machining step is executed, the
<選択部213>
異常検出装置2は、異常検出対象となる加工ステップ(分析対象加工ステップ)の実行時において異常が発生したか否かを検出するために、後述する平均パターン算出部214により、当該加工ステップを評価するうえでの基準となる平均パターンを算出する。
このため、選択部213は、記憶部22に実行された順に記録された、当該加工ステップに係る複数の加工実行情報の集合から、予め設定されたフィルタリング条件に基づいて当該加工ステップに係る加工実行情報の部分集合を選択する。
具体的には、加工実行情報の部分集合は、分析対象加工ステップを実行する際の加工条件、及び/又は加工状態等の類似するものが選択されるように、フィルタリング条件を設定することができる。
例えば、フィルタリング条件として、分析対象加工ステップの直近に実行された当該加工ステップに係る加工実行情報を所定の個数選択する条件を設定してもよい。
また、フィルタリング条件として、各加工ステップで使用された工具に係る累積工具使用時間が、分析対象加工ステップを加工する際の工具の状態と類似するように、累積工具時間の範囲を分析対象加工ステップに対応して設定するようにしてもよい。
なお、累積工具使用時間の範囲に換えて、前述したように、例えば、累積切削エネルギー量、累積実切削時間、切削負荷、工具の摩耗状態、また工具の使用回数等に基づいてフィルタリング条件を設定するようにしてもよい。
また、記憶部22に実行された順に記録された、当該加工ステップに係る複数の加工実行情報の集合から、当該加工ステップに係る加工実行情報の部分集合を選択する際に、部分集合に含まれる加工ステップから、さらに異常の検出された加工ステップを除くようにしてもよい。
<
The
Therefore, the
Specifically, as a subset of machining execution information, filtering conditions can be set so that similar machining conditions such as machining conditions and / or machining states when executing the machining target machining step to be analyzed are selected. ..
For example, as a filtering condition, a condition for selecting a predetermined number of machining execution information related to the machining step executed most recently of the machining step to be analyzed may be set.
Further, as a filtering condition, the range of the cumulative tool time is set to the analysis target machining step so that the cumulative tool usage time related to the tool used in each machining step is similar to the state of the tool when machining the analysis target machining step. It may be set corresponding to.
In addition, instead of the range of the cumulative tool usage time, as described above, filtering conditions are set based on, for example, the cumulative cutting energy amount, the cumulative actual cutting time, the cutting load, the tool wear state, the number of times the tool is used, and the like. You may try to do it.
Further, when selecting a subset of the machining execution information related to the machining step from a set of a plurality of machining execution information related to the machining step recorded in the
図5は分析対象加工ステップの直近に実行された加工ステップの加工実行情報からなる部分集合を選択するケースを示す図である。ここでは、例えば、毎日、加工ステップが1回実行される場合を例示する。例えば、分析対象加工ステップを2019年3月6日に実行する(又は実行された)場合、選択部213は、分析対象加工ステップ実行の直近の5件(具体的には、3月1日から3月5日に実行されて記憶部22に記録された加工実行情報)を選択するようにフィルタリング条件が設定されている。
FIG. 5 is a diagram showing a case of selecting a subset consisting of machining execution information of a machining step executed most recently of the machining step to be analyzed. Here, for example, a case where the machining step is executed once every day is illustrated. For example, when the analysis target machining step is executed (or executed) on March 6, 2019, the
図6は、分析対象加工ステップの直近に実行された加工ステップであって、累積工具使用時間が4分±3分の範囲内となる条件を満たす部分集合を選択するようにフィルタリング条件が設定されたケースを例示する図である。この場合、累積工具使用時間は、加工ステップを実行するたびに増加することから、分析対象加工ステップにおける累積工具使用時間と類似するように、フィルタリング条件を設定する。
このように、選択部213は、分析対象加工ステップに対応して、予め設定されるフィルタリング条件に基づいて、適切な加工実行情報からなる部分集合を選択することができる。こうすることで、分析対象加工ステップにおいて異常が発生したか否かを検出するために、後述する平均パターン算出部214は適切な平均パターンを算出することができる。また、フィルタリング条件を適切に設定することで、後述する平均パターン算出部214は、場合に応じた平均パターンを作成できる。また後述する異常検出部215はその加工における特徴を踏まえたうえでの比較精度を行うことができる。
FIG. 6 shows a machining step executed most recently of the machining step to be analyzed, and filtering conditions are set so as to select a subset that satisfies the condition that the cumulative tool usage time is within the range of 4 minutes ± 3 minutes. It is a figure which illustrates the case. In this case, since the cumulative tool usage time increases each time the machining step is executed, the filtering condition is set so as to be similar to the cumulative tool usage time in the machining target machining step.
In this way, the
<平均パターン算出部214>
平均パターン算出部214は、前述したように、分析対象加工ステップに応じて、選択部213により選択された加工実行情報の部分集合に基づいて、分析対象加工ステップの実行時において異常が発生したか否かを検出するための基準となる平均パターンを算出する。
具体的には、平均パターン算出部214は、選択部213により選択された複数個の加工実行情報から、加工実行情報の収集された同一サンプリング周期ごとに、その物理量の平均値を算出するようにしてもよい。そして、平均パターン算出部214は、同一サンプリング周期ごとに算出された平均値に対して、例えばプラスXパーセント(Xは予め設定される数)、及びマイナスYパーセント(Yは予め設定される数)の範囲を許容範囲とする平均パターンを算出するようにしてもよい。また、具体的な上限値、下限値を各サンプリング周期に対応して設定するようにしてもよい。
図5及び図6には、許容範囲として、サンプリング周期ごとに平均値の25%増を上限とし、平均値の25%減を下限とする許容範囲を設定した平均パターンを例示する。
なお、許容範囲の設定方法は前述した例に限られない。例えば、各サンプリング周期における分散を利用して、範囲を設定するようにしてもよい。この外、任意の統計手法に基づいて、平均パターン(特に許容範囲)を算出するようにしてもよい。
以上のように、平均パターン算出部214は、分析対象加工ステップに応じて、適切な平均パターンを算出することができる。このため、後述する異常検出部215は、分析対象加工ステップにおいて異常が発生したか否かの検出の精度を高めることができる。
<Average
As described above, has the average
Specifically, the average
FIGS. 5 and 6 exemplify an average pattern in which a permissible range is set with a 25% increase in the average value as the upper limit and a 25% decrease in the mean value as the lower limit for each sampling cycle.
The method of setting the allowable range is not limited to the above-mentioned example. For example, the range may be set by using the variance in each sampling period. In addition, the average pattern (particularly the allowable range) may be calculated based on an arbitrary statistical method.
As described above, the average
<異常検出部215>
異常検出部215は、加工指令を数値制御装置1により新たに実行する場合に、当該加工指令に含まれる分析対象加工ステップにおいて、所定の時間間隔(サンプリングタイム)で収集される物理量と、平均パターン算出部214により当該分析対象加工ステップに応じて算出された平均パターンと、を同一のサンプリング時刻ごとに比較することで、予め設定された所定の閾値以上の乖離の有無(すなわち、分析対象加工ステップにおいて、収集される物理量が各サンプリング時間において、許容範囲内にとどまっているか、又は許容範囲外に存在するか)を検出することができる。
<
When the
後述する出力部216は、平均パターン算出部214により算出された平均パターンに許容範囲としての閾値を割合や値を入力することで、図5及び図6に示すように、分析対象加工ステップのサンプリング時刻における加工状態を示す物理量に対して、平均パターンの許容範囲を分析対象加工ステップの異常の発生を示す境界として強調表示することができる。そうすることで、異常検出部215は、分析対象加工ステップにおいて異常が検出された場合には、後述する出力部216を介してグラフ上で物理量が許容範囲を超えたことが直感的に把握できるように、強調表示させることができる。
The
<加工中の異常検出リアルタイム処理>
異常検出部215は、加工指令を数値制御装置1により実行中に、当該加工指令に含まれる任意の分析対象加工ステップの実行中に収集される、当該分析対象加工ステップのサンプリング時刻における物理量を、平均パターン算出部214により当該分析対象加工ステップに応じて算出された平均パターンにおける、当該サンプリング時刻における許容範囲内にとどまっているか、又は許容範囲外に存在するかを検出することができる。すなわち、異常検出部215は、当該分析対象加工ステップのサンプリング時刻における、加工状態を示す物理量が、予め設定された当該サンプリング時刻における所定の閾値以上の乖離の有無が発生しているか否かを検出する。
異常検出部215は、乖離を検出した場合に、当該分析対象加工ステップにおいて、加工異常が発生したと判定し、後述する出力部216を介して加工異常の発生した領域をリアルタイムに強調表示させる。こうすることで、ユーザに対して、加工指令を数値制御装置1により実行中に、当該加工指令に含まれる任意の分析対象加工ステップにおける加工異常を通知することができる。
これにより、ユーザは、例えば、加工中にリアルタイムに現加工の加工異常の判別ができ、当該加工の中断、又は切削速度を下げることによる負荷の軽減、また必要に応じて工具交換等の処理を行うことができる。
<Real-time processing for detecting abnormalities during machining>
The
When the
As a result, the user can, for example, determine the machining abnormality of the current machining in real time during machining, interrupt the machining, reduce the load by lowering the cutting speed, and perform processing such as tool replacement as necessary. It can be carried out.
<加工後の異常検出バッチ処理>
異常検出部215は、加工指令を数値制御装置1により実行後に、当該加工指令に含まれる任意の分析対象加工ステップの実行中に収集された分析対象加工情報のそれぞれのサンプリング時刻における物理量が、平均パターン算出部214により当該分析対象加工ステップに応じて算出された平均パターンにおける当該サンプリング時刻における許容範囲内にとどまっているか、否かを検出することができる。
異常検出部215は、乖離を検出した場合に、当該分析対象加工ステップにおいて、加工異常が発生したと判定し、後述する出力部216を介して、許容範囲を超えている領域を強調表示することで、ユーザに対して、加工指令実行後に分析対象加工ステップにおいて発生した異常個所をまとめて通知することができる。
そうすることで、ユーザは、加工指令実行後に、例えば、加工実績に異常がなかったことの確認、又は分析対象加工ステップにおいて発生した異常個所をまとめて調査することが可能となる。それにより、ユーザは、当該加工指令における問題の発見、加工指令の改良に利用することができる。
<Abnormality detection batch processing after processing>
After the machining command is executed by the
When the
By doing so, after executing the machining command, the user can, for example, confirm that there is no abnormality in the machining record, or collectively investigate the abnormal points generated in the analysis target machining step. As a result, the user can use it for finding a problem in the machining command and improving the machining command.
<出力部216>
図5又は図6に示すように、出力部216は、平均パターン算出部214により分析対象加工ステップに応じて算出された平均パターン(すなわち、平均値及び許容範囲の領域)を、例えば表示器70に表示する。前述したように、許容範囲を設定するための閾値は割合(%等)や実数(値)等で与えられる。
出力部216は、加工指令に含まれる分析対象加工ステップにおけるサンプリング時刻ごとに、表示器70に表示された、当該分析対象加工ステップに応じて算出された平均パターンの領域に重ね合わせるように表示させることができる。
以下、加工中の異常検出リアルタイム表示処理及び加工後の異常検出表示処理について、説明する。
<
As shown in FIG. 5 or 6, the
The
Hereinafter, the abnormality detection real-time display processing during processing and the abnormality detection display processing after processing will be described.
<加工中の異常検出リアルタイム表示処理>
前述したように、出力部216は、加工指令に含まれる任意の分析対象加工ステップの実行中に、分析対象加工ステップに応じて算出された平均パターン(すなわち、平均値及び許容範囲の領域)を、例えば表示器70に表示する。出力部216は、当該加工処理に係る加工状態を示す物理量を、一定時間ごと(例えばサンプリング時刻)にプロットする。出力部216は、当該加工処理に係る加工状態を示す物理量が、当該分析対象加工ステップに応じて算出された平均パターンにおける許容範囲を外れているか否か(すなわち、所定の閾値以上の乖離の有無が発生しているか否か)をリアルタイムに表示する。
異常検出部215が乖離を検出した場合に、出力部216は、乖離の発生した領域をリアルタイムに強調表示する。例えば、出力部216は、ユーザへのアラーム、グラフの色変更等による強調表示、音、機械強制停止等により、ユーザに対して、加工異常を通知することができる。
<Real-time display processing for detecting abnormalities during machining>
As described above, the
When the
図7Aは、任意の分析対象加工ステップを実行中に異常検出部215により、主軸ロードメータ値について乖離が検出された場合に、リアルタイムに乖離している領域を表示器70に識別表示する一例を示す図である。
図7Aに示すように、任意の分析対象加工ステップを実行中に、表示器70に表示された当該分析対象加工ステップに応じて算出された平均パターンとその許容範囲に対して、現在の加工状態を示す物理量が一定時間経過毎のサンプリング時刻にプロットされる。ここで、各サンプリング時刻における許容範囲を示す閾値は、例えば、各サンプリング時刻における平均値に対する割合(%等)や、実数値(値)により与えるようにしてもよい。
そうして、図7Aに示すように、許容範囲を外れた場合に許容範囲を外れた領域をリアルタイムに強調表示することにより、ユーザは、容易に現加工(すなわち、分析対象加工ステップ)の加工異常の発生を認識することができる。
これにより、ユーザは、例えば、加工中にリアルタイムに当該加工の中断、又は切削速度を下げる等による負荷の軽減、また必要に応じて工具交換等の処理を行うことができる。
なお、出力部216は、前述した許容範囲を外れた場合に、加工異常が発生したことをユーザに対して通知する一例として、表示器70上で許容範囲を外れた領域を強調表示するケースを例示したが、これに限られない。
例えば、出力部216は、ユーザへのアラーム、グラフの色変更等の強調表示、音、機械強制停止等により、加工異常が発生したことをユーザに対して通知するようにしてもよい。
FIG. 7A shows an example in which when the
As shown in FIG. 7A, while executing an arbitrary analysis target machining step, the current machining state with respect to the average pattern calculated according to the analysis target machining step displayed on the
Then, as shown in FIG. 7A, when the permissible range is out of range, the out-of-tolerance range is highlighted in real time, so that the user can easily perform the machining of the current machining (that is, the machining target machining step). The occurrence of an abnormality can be recognized.
As a result, the user can, for example, reduce the load by interrupting the machining or reducing the cutting speed in real time during machining, and perform processing such as tool replacement as necessary.
In addition, as an example of notifying the user that a processing abnormality has occurred when the
For example, the
<加工後の異常検出表示処理>
前述したように、異常検出部215は、加工指令を数値制御装置1により実行後に、当該加工指令に含まれる任意の分析対象加工ステップの全てのサンプリング時刻における、当該加工処理に係る加工状態を示す物理量が、当該分析対象加工ステップに応じて算出された平均パターンにおける当該サンプリング時刻における許容範囲内にとどまっているか、否かを検出することができる。
異常検出部215は、乖離を検出した場合に、出力部216に対して、当該分析対象加工ステップにおいて、許容範囲を超えている領域を強調表示することで、ユーザに対して、加工指令実行後に任意の分析対象加工ステップにおいて発生した異常個所をまとめて通知することができる。
<Abnormality detection display processing after processing>
As described above, the
When the
図7Bは、任意の分析対象加工ステップの実行後に異常検出部215により、主軸ロードメータ値について乖離が検出された領域を表示器70に識別表示する一例を示す図である。
図7Bに示すように、任意の分析対象加工ステップを実行後に、表示器70に表示された当該分析対象加工ステップに応じて算出された平均パターンとその許容範囲に対して、当該加工ステップを開始してから終了するまでの加工状態を示す物理量が一定時間経過毎(例えば、サンプリング時刻)にプロットされる。ここで、各サンプリング時刻における許容範囲を示す閾値は、前述したように例えば、各サンプリング時刻における平均値に対する割合(%等)や、実数値(値)により与えるようにしてもよい。
出力部216は、加工指令を実行した際における任意の分析対象加工ステップごとの加工ステップ開始から加工ステップ終了するまでの間の加工状態を示す物理量が許容範囲を超えている領域をユーザに対してまとめて強調表示する。具体的には、例えば許容範囲を外れている場合にグラフの色変更等の強調表示を行うようにしてもよい。
そうすることで、任意の分析対象加工ステップにおける加工状態を示す物理量が許容範囲を超えている領域を横断的に調査分析することができる。それにより、当該加工処理に関する問題の発見や加工指令の改良等に利用することができる。
FIG. 7B is a diagram showing an example in which a region in which a deviation is detected with respect to the spindle load meter value is identified and displayed on the
As shown in FIG. 7B, after executing an arbitrary analysis target machining step, the machining step is started with respect to the average pattern calculated according to the analysis target machining step displayed on the
The
By doing so, it is possible to carry out a cross-sectional investigation and analysis of a region in which the physical quantity indicating the machining state in any analysis target machining step exceeds the permissible range. As a result, it can be used for finding problems related to the processing and improving the processing command.
以上、本実施形態として例示した第1実施形態に係る数値制御装置1の各機能部の構成について説明した。
次に、異常検出装置2の異常検出処理に係る動作について説明する。図8は、異常検出対象となる任意の分析対象加工ステップを実行中に、当該加工ステップにおける異常をリアルタイムに検出する動作を示すフローチャートである。図9は、加工指令実行終了後に、異常検出対象となる任意の分析対象加工ステップの開始から終了までの間における異常検出調査を行う動作を示すフローチャートである。なお、以下の動作説明において、分析対象加工ステップ以前に実行された当該加工ステップに係る加工実行情報は、加工実行情報記録部212により記憶部22に記録されているものとする。
The configuration of each functional unit of the
Next, the operation related to the abnormality detection process of the
最初に、図8のフローチャートを参照して、異常検出対象となる、加工指令に含まれる任意の分析対象加工ステップ(以下、「Cn_target」ともいう)を実行中に、当該加工ステップにおける異常をリアルタイムに検出する処理フローについて説明する。
ステップS11において、異常検出装置2(選択部213)は、数値制御装置1による加工実行に際して、分析対象加工ステップCn_targetの平均パターン(以下「Cn_average」ともいう)を算出するために、記憶部22に記録された、当該加工ステップに係る複数の加工実行情報の集合から、予め設定されたフィルタリング条件に基づいて加工実行情報の部分集合を選択する。
First, referring to the flowchart of FIG. 8, while executing an arbitrary analysis target machining step (hereinafter, also referred to as “Cn_target”) included in the machining command, which is an abnormality detection target, the abnormality in the machining step is detected in real time. The processing flow to be detected will be described.
In step S11, the abnormality detection device 2 (selection unit 213) stores the
ステップS12において、異常検出装置2(平均パターン算出部214)は、選択された加工実行情報の部分集合に基づいて、分析対象加工ステップCn_targetに対する適切な平均パターンCn_averageを算出する。
具体的には、平均パターン算出部214は、選択された加工実行情報の部分集合に基づいて、分析対象加工ステップCn_targetに対する、同一サンプリング時刻T(i)ごとの物理量に係る統計量(例えば、平均値及び許容範囲)を算出し、分析対象加工ステップCn_targetの平均パターンCn_averageを作成する。
In step S12, the abnormality detection device 2 (average pattern calculation unit 214) calculates an appropriate average pattern Cn_average for the analysis target machining step Cn_target based on the subset of the selected machining execution information.
Specifically, the average
ステップS13において、数値制御装置1が加工指令の実行を開始する。
In step S13, the
ステップS14において、異常検出装置2(出力部216)は、分析対象加工ステップCn_targetの実行が開始される際に、例えば図7Aに示すように、サンプリング時刻T(i)順に分析対象加工ステップCn_targetの平均パターンのCn_average(i)と閾値の領域(許容範囲)とを予め出力する。 In step S14, when the execution of the analysis target processing step Cn_target is started, the abnormality detection device 2 (output unit 216) of the analysis target processing step Cn_taget, for example, as shown in FIG. 7A, in the order of sampling time T (i). The Cn_avage (i) of the average pattern and the threshold area (allowable range) are output in advance.
ステップS15において、異常検出装置2(加工状態収集部211)は、当該分析対象加工ステップCn_targetのサンプリング時刻T(i)における、加工状態を示す物理量(以下、「分析対象加工実行情報Cn_target(i)」という)を収集し、記憶部22に記録するとともに、異常検出装置2(出力部216)は、加工状態収集部211により取得される、当該分析対象加工ステップCn_targetのサンプリング時刻T(i)ごとに、分析対象加工実行情報Cn_target(i)を出力する。
In step S15, the abnormality detection device 2 (machining state collecting unit 211) indicates a physical quantity indicating the machining state at the sampling time T (i) of the analysis target machining step Cn_target (hereinafter, “analysis target machining execution information Cn_target (i)). ”) Is collected and recorded in the
ステップS16において、異常検出装置2(異常検出部215)は、Cn_target(i)が、当該サンプリング時刻T(i)における許容範囲内か否かを検出する。具体的には、異常検出装置2(異常検出部215)は、Cn_target(i)が平均パターンCn_average(i)の許容範囲内にあるか否かを判定する。許容範囲内にある場合(Yesの場合)ステップS18に移る。そうでない場合(Noの場合)、ステップS17に移る。 In step S16, the abnormality detection device 2 (abnormality detection unit 215) detects whether or not Cn_target (i) is within the permissible range at the sampling time T (i). Specifically, the abnormality detection device 2 (abnormality detection unit 215) determines whether or not the Cn_target (i) is within the permissible range of the average pattern Cn_avage (i). If it is within the permissible range (if Yes), the process proceeds to step S18. If not (if No), the process proceeds to step S17.
ステップS17において、異常検出装置2(出力部216)は、当該サンプリング時刻T(i)に係る領域を強調して出力する。具体的には、例えば、図7Aに示すように、表示器70に強調表示してもよい。
In step S17, the abnormality detection device 2 (output unit 216) emphasizes and outputs the region related to the sampling time T (i). Specifically, for example, as shown in FIG. 7A, highlighting may be performed on the
ステップS18において、制御部11は、当該分析対象加工ステップCn_targetの実行が終了したか否かを判定する。分析対象加工ステップCn_targetの実行が終了していない場合(Noの場合)、ステップS15に移る。分析対象加工ステップCn_target(i)の実行が終了した場合(Yesの場合)、ステップS19に移る。
In step S18, the
ステップS19において、異常検出装置2は、加工指令の実行が終了したか否かを判定する。加工指令の実行が終了していない場合(Noの場合)、ステップS14に移る。加工指令の実行が終了した場合(Yesの場合)、処理を終了する。
なお、以上の説明において、ステップ順序は一例であって、これに限られない。例えば、分析対象加工ステップCn_targetに対する適切な平均パターンCn_average(i)の算出をステップS14において分析対象加工ステップCn_targetの実行が開始される際に行うようにしてもよい。
また、ステップS17の後、異常検出装置2は、ユーザからの指示により、当該加工ステップの中断、又は切削速度を下げる等の処理を行うようにしてもよい。
In step S19, the
In the above description, the step order is an example and is not limited to this. For example, the calculation of an appropriate average pattern Cn_avarage (i) for the analysis target processing step Cn_target may be performed when the execution of the analysis target processing step Cn_target is started in step S14.
Further, after step S17, the
以上により、図7Aに示すように、許容範囲を外れた場合に許容範囲を外れた領域をリアルタイムに強調表示することができる。これにより、ユーザは、容易に現加工ステップの加工異常の発生を認識することができる。ユーザは、加工異常の発生に対して、例えば当該加工ステップの中断、また必要に応じて工具交換等の処理、又は切削速度を下げる等による負荷の軽減等を行うことができる。 As described above, as shown in FIG. 7A, when the allowable range is exceeded, the area outside the allowable range can be highlighted in real time. As a result, the user can easily recognize the occurrence of a machining abnormality in the current machining step. In response to the occurrence of a machining abnormality, the user can, for example, interrupt the machining step, perform processing such as tool replacement as necessary, or reduce the load by reducing the cutting speed.
次に、図9のフローチャートを参照して、加工指令実施後に実績分析を行う場合における、異常検出機能部の処理について説明する。
以下の処理を行う前に、分析対象加工ステップCn_targetの加工実行情報、及び当該分析対象加工ステップCn_target以前に実行された当該加工ステップCnに係る加工実行情報は、記憶部22に記録されているものとする。
Next, with reference to the flowchart of FIG. 9, the processing of the abnormality detection function unit in the case of performing performance analysis after executing the machining command will be described.
Before performing the following processing, the processing execution information of the analysis target processing step Cn_taget and the processing execution information related to the processing step Cn executed before the analysis target processing step Cn_target are recorded in the
図9を参照すると、ステップS21において、異常検出装置2(選択部213)は、加工指令に含まれる加工ステップCnにおける加工異常調査を実行するに際して、分析対象加工ステップCn_targetの平均パターンCn_averageを算出するために、記憶部22に記録された、当該分析対象加工ステップCn_target以前に実行された当該加工ステップCnに係る複数の加工実行情報の集合から、予め設定されたフィルタリング条件に基づいて加工実行情報の部分集合を選択する。
Referring to FIG. 9, in step S21, the abnormality detection device 2 (selection unit 213) calculates the average pattern Cn_avage of the analysis target machining step Cn_target when executing the machining abnormality investigation in the machining step Cn included in the machining command. Therefore, from a set of a plurality of machining execution information related to the machining step Cn executed before the analysis target machining step Cn_target recorded in the
ステップS22において、異常検出装置2(平均パターン算出部214)は、選択された加工実行情報の部分集合に基づいて、分析対象加工ステップCn_targetに対する適切な平均パターンCn_average(i)を算出する。 In step S22, the abnormality detection device 2 (average pattern calculation unit 214) calculates an appropriate average pattern Cn_avage (i) for the analysis target machining step Cn_target based on the subset of the selected machining execution information.
ステップS23において、異常検出装置2(異常検出部215)は、分析対象加工ステップCn_targetの分析対象加工実行情報Cn_target(i)を記憶部22から入力(取得)する。
In step S23, the abnormality detection device 2 (abnormality detection unit 215) inputs (acquires) the analysis target processing execution information Cn_target (i) of the analysis target processing step Cn_taget from the
ステップS24において、異常検出装置2(異常検出部215)は、Cn_target(i)が平均パターンCn_average(i)の許容範囲の領域外に位置するiの部分集合{i:許容範囲外}を求める。 In step S24, the anomaly detection device 2 (abnormality detection unit 215) obtains a subset {i: out of the permissible range} of i in which the Cn_target (i) is located outside the permissible range of the average pattern Cn_avage (i).
ステップS25において、異常検出装置2(出力部216)は、図7Bに示すように、分析対象加工ステップCn_targetの平均パターンCn_target(i)の範囲領域(平均値と閾値(上限下限)の範囲領域)を出力するとともに、Cn_target(i)を出力する。 In step S25, as shown in FIG. 7B, the abnormality detection device 2 (output unit 216) has a range region of the average pattern Cn_target (i) of the analysis target machining step Cn_target (range region of the mean value and the threshold value (upper and lower limits)). Is output, and Cn_target (i) is output.
ステップS26において、異常検出装置2(出力部216)は、さらに{i:許容範囲外}の領域を、図7Bに示すように強調して出力する。なお、{i:許容範囲外}が空集合の場合、異常なしと出力してもよい。
なお、異常検出装置2(出力部216)は、ファイルとして出力してもよい。なお、ファイルとして出力する場合は、ファイルを参照するための参照プログラムにより表示器70等に出力するようにしてもよい。
In step S26, the abnormality detection device 2 (output unit 216) further emphasizes and outputs the {i: out of allowable range} region as shown in FIG. 7B. If {i: out of allowable range} is an empty set, it may be output as no abnormality.
The abnormality detection device 2 (output unit 216) may output as a file. When outputting as a file, it may be output to the
ステップS27において、異常検出装置2は、加工指令に含まれるすべての分析対象加工ステップCn_targetの異常検出処理が終了したか否かを判定する。処理が終了していない場合(Noの場合)、ステップS21に移る。処理が終了した場合(Yesの場合)、処理を終了する。
以上により、図7Bに示すように、加工指令実行後に加工指令に含まれる分析対象加工ステップCn_targetの開始から終了するまでの間の加工状態を示す物理量(分析対象加工実行情報Cn_target(i))が許容範囲を超えている領域をユーザに対してまとめて強調表示することができる。それにより、当該加工処理に関する問題の発見や加工指令の改良等に利用することができる。
以上、異常検出装置2の動作について説明した。
In step S27, the
As described above, as shown in FIG. 7B, the physical quantity (analysis target machining execution information Cn_taget (i)) indicating the machining state from the start to the end of the analysis target machining step Cn_target included in the machining command after the machining command is executed is obtained. Areas that exceed the permissible range can be highlighted collectively to the user. As a result, it can be used for finding problems related to the processing and improving the processing command.
The operation of the
異常検出装置2に含まれる各構成部は、(電子回路等を含む)ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。ソフトウェアによって実現される場合には、このソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータ(数値制御装置1)にインストールされる。また、これらのプログラムは、リムーバブルメディアに記録されてユーザに配布されてもよいし、ネットワークを介してユーザのコンピュータにダウンロードされることにより配布されてもよい。また、ハードウェアで構成する場合、上記の制御装置に含まれる各構成部の機能の一部又は全部を、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、ゲートアレイ、FPGA(Field Programmable Gate Array)、CPLD(Complex Programmable Logic Device)等の集積回路(IC)で構成することができる。
Each component included in the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、本実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本実施形態に記載されたものに限定されるものではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments. Further, the effects described in the present embodiment merely list the most preferable effects arising from the present invention, and the effects according to the present invention are not limited to those described in the present embodiment.
[変形例1]
上述した実施形態は、異常検出装置2が、異常検出機能に係るすべての機能部を含む構成を例示した。この場合、前述したように、異常検出装置2は、インタフェース部(図示せず)を介して制御装置1に直接接続してもよい。また、ネットワークを介して制御装置1に通信接続されるサーバ(異常検出サーバ)としてもよい。例えば、異常検出装置2を、各機械(エッジ)に通信可能に接続されるエッジサーバとしてもよい。また、異常検出装置2を、クラウド上の仮想サーバとして実現してもよい。また、異常検出装置2の機能部を、クラウド上でファンクションとして提供するようにしてもよい。
また、異常検出装置2が制御装置1に含まれるようにしてもよい。あるいは、異常検出装置2の備える機能ブロックが制御装置1に含まれる構成にしてもよい。
また、異常検出装置2の備える異常検出機能(加工状態収集部、加工実行情報記録部、選択部、平均パターン算出部、異常検出部、及び出力部)に係る一部の機能部を数値制御装置1が備える構成としてもよい。この場合、数値制御装置1と、残りの機能部を備える異常検出装置2と、は前述したように、インタフェース部(図示せず)を介して直接接続してもよい。また、ネットワークを介して通信可能に接続するようにしてもよい。
[Modification 1]
In the above-described embodiment, the configuration in which the
Further, the
In addition, some functional units related to the abnormality detection function (machining state collection unit, processing execution information recording unit, selection unit, average pattern calculation unit, abnormality detection unit, and output unit) provided in the
[変形例2]
上述した実施形態では、平均パターン算出部214は、各サンプリング時刻における許容範囲として、例えば、平均値のプラス25%を上限閾値、マイナス25%を下限閾値とする、平均値に比例するように作成した平均パターンを例示したが、これに限られない。
例えば、各サンプリング時刻における物理量の分散に応じて、許容範囲の閾値を設定するようにしてもよい。
[Modification 2]
In the above-described embodiment, the average
For example, the threshold value of the permissible range may be set according to the variance of the physical quantity at each sampling time.
<本実施形態の効果>
本実施形態によれば、例えば、以下の作用効果が得られる。
<Effect of this embodiment>
According to this embodiment, for example, the following effects can be obtained.
(1) 異常検出装置2は、制御装置1において実行される、1つ以上の加工ステップからなる加工指令における異常を検出するため、当該加工指令の実行時に所定の時間間隔で取得される加工ステップにおける加工状態を示す物理量を、物理量を取得した時刻情報とともに、当該加工ステップの加工実行情報として収集する加工状態収集部211と、加工状態収集部211により収集される加工実行情報を記憶部22に記録する加工実行情報記録部212と、任意の1つの加工ステップに対して、当該加工ステップと同一の加工ステップを複数回実行し、記憶部22に複数回記録された当該加工ステップと同一の加工ステップの加工実行情報の集合から、当該任意の1つの加工ステップの加工実行情報の平均的な物理量の時間変化である平均パターンを算出するのに適切な当該加工ステップと同一の加工ステップの加工実行情報の部分集合を選択する選択部213と、選択部213により選択された加工実行情報の部分集合に基づいて、当該任意の1つの加工ステップの加工実行情報の平均パターンを算出する平均パターン算出部214と、当該任意の1つの加工ステップを実行して取得される当該加工ステップの加工実行情報である対象加工実行情報を、平均パターン算出部214により算出された平均パターンと比較して、当該任意の1つの加工ステップの実行時の異常を検出する異常検出部215と、を備える。
これにより、例えば、複数のワークに対してそれぞれ同一の加工ステップを繰り返し行う場合、それぞれの加工状態に適した方式で、それぞれの加工ステップにおいて加工異常が発生したか否かを容易に判別できる。
(1) In order to detect an abnormality in a machining command consisting of one or more machining steps executed by the
Thereby, for example, when the same machining step is repeatedly performed on a plurality of workpieces, it is possible to easily determine whether or not a machining abnormality has occurred in each machining step by a method suitable for each machining state.
(2) (1)に記載の異常検出装置2において、異常検出部215は、対象加工実行情報を平均パターンと比較して、予め設定した閾値以上の乖離の有無の検出に基づいて、任意の1つの前記加工ステップの異常を検出するようにしてもよい。
これにより、例えば、複数のワークに対してそれぞれ同一の加工ステップを繰り返し行う場合に、予め閾値を設定することで、それぞれの加工ステップにおいて加工異常が発生したか否かを、容易に判別できる。
(2) In the
Thereby, for example, when the same machining step is repeatedly performed on a plurality of workpieces, it is possible to easily determine whether or not a machining abnormality has occurred in each machining step by setting a threshold value in advance.
(3) (1)又は(2)に記載の異常検出装置2において、異常検出部215により、任意の1つの加工ステップの異常を検出した場合、異常を検出した物理量と当該物理量を取得した時刻を異常発生領域として識別する出力部216を備えるようにしてもよい。
これにより、例えば、複数のワークに対してそれぞれ同一の加工ステップを繰り返し行う場合に、それぞれの加工ステップにおいて加工異常が発生したか否かを、その時の物理量及び時刻を容易に認識することができる。
(3) When the
Thereby, for example, when the same machining step is repeatedly performed on a plurality of workpieces, it is possible to easily recognize whether or not a machining abnormality has occurred in each machining step, and the physical quantity and time at that time can be easily recognized. ..
(4) (1)から(3)のいずれかに記載の異常検出装置2において、任意の1つの加工ステップを実行中に、加工状態収集部211により収集される加工実行情報を対象加工実行情報とするようにしてもよい。
これにより、加工中にリアルタイムに加工異常が発生したか否かの判別ができ、ユーザへの通知や加工の中断を行うことができる。
(4) In the
As a result, it is possible to determine in real time whether or not a machining abnormality has occurred during machining, and it is possible to notify the user and interrupt machining.
(5) (1)から(3)のいずれかに記載の異常検出装置2において、任意の1つの加工ステップの実行後に、加工状態収集部211により収集された加工実行情報を対象加工実行情報とするようにしてもよい。
これにより、加工後に例えばバッチ処理により、加工の異常箇所を調査できる為、問題の発見や加工指令の改良に利用できることができる。
(5) In the
As a result, since it is possible to investigate abnormal parts of processing by batch processing, for example, after processing, it can be used for finding problems and improving processing commands.
(6) (1)から(5)のいずれかに記載の異常検出装置2において、加工状態収集部211は、さらに加工ステップにおいて使用される工具の工具累積使用時間を収集し、加工実行情報記録部212は、さらに加工ステップにおいて使用される工具の工具累積使用時間を加工ステップの加工実行情報に対応づけて記憶部22に記録し、選択部213は、さらに記憶部22に複数回記録されたそれぞれの加工ステップのうち、工具累積使用時間が予め設定された指定範囲内に含まれる加工ステップの加工実行情報を選択するようにしてもよい。
これにより、平均パターンを作成する際には、例えば、任意の1つの加工ステップにおける工具使用状態の類似した加工ステップを選択して、平均パターンを算出することができる。
(6) In the
Thereby, when creating the average pattern, for example, it is possible to select a machining step having a similar tool usage state in any one machining step and calculate the average pattern.
(7) 異常検出サーバは、(1)から(6)のいずれかに記載の異常検出装置2を備え、制御装置1と通信接続するようにしてもよい。
これにより、異常検出サーバを、例えば5G等の高速かつ低遅延のネットワークを介して制御装置1に接続することにより、例えばクラウド上で提供されるサービスにより、加工指令実行時の加工異常の発生の有無を容易に検出することができる。
(7) The abnormality detection server may include the
As a result, by connecting the abnormality detection server to the
(8)コンピュータが実行する異常検出方法は、制御装置1において実行される、1つ以上の加工ステップからなる加工指令における異常を検出するため、当該加工指令の実行時に所定の時間間隔で取得される加工ステップにおける加工状態を示す物理量を、物理量を取得した時刻情報とともに、当該加工ステップの加工実行情報として収集する加工状態収集ステップと、前記加工状態収集ステップにおいて収集される加工実行情報を記憶部22に記録する加工実行情報記録ステップと、任意の1つの加工ステップに対して、当該加工ステップと同一の加工ステップを複数回実行し、記憶部22に複数回記録された当該加工ステップと同一の加工ステップの加工実行情報の集合から、当該任意の1つの加工ステップの加工実行情報の平均的な物理量の時間変化である平均パターンを算出するのに適切な当該加工ステップと同一の加工ステップの加工実行情報の部分集合を選択する選択ステップと、前記選択ステップにおいて選択された加工実行情報の部分集合に基づいて、当該任意の1つの加工ステップの加工実行情報の平均パターンを算出する平均パターン算出ステップと、当該任意の1つの加工ステップを実行して取得される当該加工ステップの加工実行情報である対象加工実行情報を、前記平均パターン算出ステップにおいて算出された前記平均パターンと比較して、当該任意の1つの加工ステップの実行時の異常を検出する異常検出ステップと、を備える。
これにより、(1)と同様の効果を奏することができる。
(8) The abnormality detection method executed by the computer is acquired at a predetermined time interval when the machining command is executed in order to detect an abnormality in the machining command consisting of one or more machining steps executed by the
As a result, the same effect as in (1) can be obtained.
1 数値制御装置
2 異常検出装置
21 制御部
22 記憶部
211 加工状態収集部
212 加工実行情報記録部
213 選択部
214 平均パターン算出部
215 異常検出部
216 出力部
1
Claims (8)
前記加工指令の実行時に所定の時間間隔で取得される前記加工ステップにおける加工状態を示す物理量を、前記物理量を取得した時刻情報とともに、前記加工ステップの加工実行情報として収集する加工状態収集部と、
前記加工状態収集部により収集される前記加工実行情報を記憶部に記録する加工実行情報記録部と、
任意の1つの前記加工ステップに対して、前記加工ステップと同一の加工ステップを複数回実行し、前記記憶部に複数回記録された前記加工ステップと同一の加工ステップの加工実行情報の集合から、前記任意の1つの前記加工ステップの加工実行情報の平均的な物理量の時間変化である平均パターンを算出するのに適切な前記加工ステップと同一の加工ステップの加工実行情報の部分集合を選択する選択部と、
前記選択部により選択された前記加工実行情報の部分集合に基づいて、前記任意の1つの前記加工ステップの加工実行情報の平均パターンを算出する平均パターン算出部と、
前記任意の1つの前記加工ステップを実行して取得される前記加工ステップの加工実行情報である対象加工実行情報を、前記平均パターン算出部により算出された前記平均パターンと比較して、前記任意の1つの前記加工ステップの実行時の異常を検出する異常検出部と、
を備える異常検出装置。 To detect anomalies in a machining command consisting of one or more machining steps executed in a control unit
A machining state collecting unit that collects a physical quantity indicating a machining state in the machining step acquired at a predetermined time interval when the machining command is executed, together with time information obtained by acquiring the physical quantity, as machining execution information of the machining step.
A processing execution information recording unit that records the processing execution information collected by the processing state collecting unit in a storage unit,
For any one of the machining steps, the same machining step as the machining step is executed a plurality of times, and from a set of machining execution information of the same machining step as the machining step recorded multiple times in the storage unit, Selection to select a subset of machining execution information of the same machining step as the machining step suitable for calculating an average pattern that is a time variation of an average physical quantity of the machining execution information of any one of the machining steps. Department and
An average pattern calculation unit that calculates an average pattern of processing execution information of any one of the processing steps based on a subset of the processing execution information selected by the selection unit.
The target machining execution information, which is the machining execution information of the machining step acquired by executing the arbitrary one machining step, is compared with the average pattern calculated by the average pattern calculation unit, and the arbitrary one is compared with the average pattern. An abnormality detection unit that detects an abnormality during execution of one of the machining steps,
Anomaly detection device.
前記加工ステップにおいて使用される工具の工具累積使用時間を収集し、
前記加工実行情報記録部は、さらに
前記加工ステップにおいて使用される工具の工具累積使用時間を前記加工ステップの加工実行情報に対応づけて前記記憶部に記録し、
前記選択部は、さらに
前記記憶部に複数回記録されたそれぞれの前記加工ステップのうち、前記工具累積使用時間が予め設定された指定範囲内に含まれる前記加工ステップの加工実行情報を選択する、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の異常検出装置。 The machining state collecting unit further collects the tool cumulative usage time of the tool used in the machining step.
The machining execution information recording unit further records the cumulative tool usage time of the tool used in the machining step in the storage unit in association with the machining execution information of the machining step.
The selection unit further selects the processing execution information of the processing step included in the predetermined range in which the cumulative tool usage time is set in advance from each of the processing steps recorded a plurality of times in the storage unit. The abnormality detection device according to any one of claims 1 to 5.
前記加工指令の実行時に所定の時間間隔で取得される前記加工ステップにおける加工状態を示す物理量を、前記物理量を取得した時刻情報とともに、前記加工ステップの加工実行情報として収集する加工状態収集ステップと、
前記加工状態収集ステップにおいて収集される加工実行情報を記憶部に記録する加工実行情報記録ステップと、
任意の1つの前記加工ステップに対して、前記加工ステップと同一の加工ステップを複数回実行し、前記記憶部に複数回記録された前記加工ステップと同一の加工ステップの加工実行情報の集合から、前記任意の1つの前記加工ステップの加工実行情報の平均的な物理量の時間変化である平均パターンを算出するのに適切な前記加工ステップと同一の加工ステップの加工実行情報の部分集合を選択する選択ステップと、
前記選択ステップにおいて選択された前記加工実行情報の部分集合に基づいて、前記任意の1つの前記加工ステップの加工実行情報の平均パターンを算出する平均パターン算出ステップと、
前記任意の1つの前記加工ステップを実行して取得される前記加工ステップの加工実行情報である対象加工実行情報を、前記平均パターン算出ステップにおいて算出された前記平均パターンと比較して、前記任意の1つの前記加工ステップの実行時の異常を検出する異常検出ステップと、をコンピュータが実行する異常検出方法。 To detect anomalies in a machining command consisting of one or more machining steps executed in a control unit
A machining state collection step that collects a physical quantity indicating a machining state in the machining step acquired at a predetermined time interval when the machining command is executed, together with time information obtained by acquiring the physical quantity, as machining execution information of the machining step.
A machining execution information recording step for recording the machining execution information collected in the machining state collecting step in a storage unit,
For any one of the machining steps, the same machining step as the machining step is executed a plurality of times, and from a set of machining execution information of the same machining step as the machining step recorded multiple times in the storage unit, Selection to select a subset of machining execution information of the same machining step as the machining step suitable for calculating an average pattern that is a time variation of an average physical quantity of the machining execution information of any one of the machining steps. Steps and
An average pattern calculation step for calculating an average pattern of machining execution information of any one of the machining steps based on a subset of the machining execution information selected in the selection step.
The target machining execution information, which is the machining execution information of the machining step acquired by executing the arbitrary one machining step, is compared with the average pattern calculated in the average pattern calculation step, and the arbitrary one is compared. An abnormality detection method in which a computer executes an abnormality detection step for detecting an abnormality during execution of one of the machining steps.
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